从整体结构上来看，两线制变送器由三大部分组成：传感器、调理电路、两线制v/i变换器构成。传感器将温度、压力等物理量转化为电参量，调理电路将传感器输出的微弱或非线性的电信号进行放大、调理、转化为线性的电压输出。两线制v/i变换电路根据信号调理电路的输出控制总体耗电电流；同时从环路上获得电压并稳压，供调理电路和传感器使用。
除了v/i变换电路之外，电路中每个部分都有其自身的耗电电流，两线制变送器的核心设计思想是将所有的电流都包括在v/i变换的反馈环路内。采样电阻串联在电路的低端，所有的电流都将通过串联电阻流回到电源负极。从电阻上取到的反馈信号，包含了所有电路的耗电。
在两线制变送器中，所有的电路总功耗不能大于3.5ma，因此电路的低功耗成为主要的设计难点。